Охолоджувальна рідина

Реферат: Охолоджувальна рідина для систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння автомобілів, сільськогосподарських машин, спеціальної техніки, а також радіоелектронної апаратури включає дистильовану воду, етиленгліколь, поліакриламід, полівініловий спирт, поверхневоактивну речовину. Як поверхнево-активну речовину застосовують продукт біосинтезу бактеріального штаму Pseudomonas sp. PS-17 (рамноліпідний біокомплекс), який одночасно виконує функції інгібітору корозії металу. UA 105463 U (12) UA 105463 U UA 105463 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до галузі хімічної технології і може бути використаний у виробництві охолоджуючих рідин, призначених для систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння автомобілів, сільськогосподарських машин, спеціальної техніки, а також радіоелектронної апаратури. Відомий антифриз для таких систем, який містить етиленгліколь, тетраборат натрію, фосфат лужного металу, сіль лужного металу 2-меркаптобензтіазолу, силікат лужного металу, гідроксид лужного металу, кремній органічний піногасник, барвник та воду [1]. Недоліком даної рідини є висока корозійна активність по відношенню до конструкційних матеріалів, крім цього силікати зменшують хімічну стабільність антифризу, що призводить до низької ефективності теплообміну. Найближчою за своєю суттю до пропонованої охолоджувальної рідини є рідина, яка складається з води, етиленгліколю, інгібіторів корозії - натрію фосфорнокислого та декстрину картопляного, поліакриламіду, полівінілового спирту та поверхнево-активної речовини Синтанол ДС-10 [2]. Недоліком цієї рідини є висока корозійна активність стосовно алюмінієвих сплавів, які використовуються в конструкціях систем охолодження. Задачею корисної моделі є підвищення протикорозійних властивостей охолоджувальної рідини на основі етиленгліколю по відношенню до алюмінієвих сплавів. Поставлена задача вирішується тим, що охолоджувальна рідина, що включає дистильовану воду, етиленгліколь, поліакриламід, полівініловий спирт, містить продукт штаму Pseudomonas sp. PS-17 - рамноліпідний біокомплекс (РБК), який виконує функції інгібітора корозії та поверхнево-активної речовини (ПАР), за такого співвідношення компонентів, мас. %: етиленгліколь 50 поліакрилоамід 0,075 полівініловий спирт 0,075 РБК 0,06-0,12 дистильована вода решта. Рамноліпідний біокомплекс - продукт біосинтезу штаму Pseudomonas sp. PS-17, суміш моноі дирамноліпідів з полісахаридом альгінатної природи. Відноситься до ПАР змішаного типу аніонно-неіоногенних [3], є екологічно безпечним [4], розчинний у воді та в етиленгліколі. Використання РБК у складі охолоджувальної рідини сприяє гальмуванню корозійних процесів внаслідок гідрофобізації поверхні металу в результаті орієнтованої адсорбції молекул та створення захисної плівки. Біогенна ПАР також допомагає очищенню поверхонь теплообміну від забруднень та запобігає утворенню накипу. Приклад. Для приготування охолоджувальної рідини як вихідні матеріали використовували етиленгліколь (ГОСТ 19710-83), дистильовану воду, поліакриламід (ТУ 6-01-1049-92), полівініловий спирт (ГОСТ 10779-78) та РБК, синтезований у Відділенні фізико-хімії горючих копалин ІнФОВ ім. Л.М. Литвиненка НАН України. Вказану рідину готують наступним чином: у водно-етиленгліколевому розчині послідовно при перемішуванні розчиняють поліакриламід, полівініловий спирт та РБК. Для пришвидшення процесу розчинення температуру рідини піднімають до 50 °C. Для обґрунтування кількісного складу компонентів охолоджувальної рідини, що заявляється, в табл. 1 наведені зразки її конкретного виконання. Таблиця 1 Компоненти Етиленгліколь Поліакрилоамід Полівініловий спирт РБК Дистильована вода 40 Зразки кількісного складу охолоджувальної рідини, мас. % 1 2 3 4 5 50 50 50 50 50 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,04 0,06 0,09 0,12 0,15 решта решта решта решта решта Пластини алюмінієвого сплаву Д16Т (ГОСТ 4784-97) піддавали корозійно-електрохімічним випробуванням в запропонованій охолоджувальній рідині. Для цього використовували методи потенціодинамічної поляризації [5] та електрохімічної імпедансної спектроскопії [6]. Результати досліджень наведені в таблиці 2. 1 UA 105463 U Таблиця 2 № Показники За якою методикою визначали Приклади композицій Прототип 2 3 4 ASTM Standard G102. Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements. 1999. F.Mansfeld. Electrochemical Methods of Опір переносу Corrosion Testing. In: Corrosion: заряду металу, 2 Fundamentals, Testing, and Protection, 5 Rct  10 , Ом  V.13А, ASM Handbook, ASM International, 2 см 2003. - P.446-462. Струм корозії 1 металу, iкop  -4 2 10 , мА/см 5 10 15 20 25 0,9 0,7 0,8 1,8 0,6 1,2 0,8 0,3 3 табл. 2 видно,що алюмінієвий сплав значно менше кородує у запропонованій охолоджувальній рідині, ніж у рідині за прототипом. При цьому струм корозії сплаву . 4 . 2 . 5 . 2 зменшується у 2,0-2,57 рази, а опір переносу заряду зростає з 3 10 Ом см до 1,2 10 Ом см . Таким чином досягається значний протикорозійний ефект запропонованої охолоджувальної рідини по відношенню до алюмінієвого сплаву. Запропонована за винаходом охолоджувальна рідина проста у виготовленні, її виробництво може бути налагоджене на будь-якому хімічному підприємстві. Джерела інформації: 1. Патент України № 55383, кл. С09К 5/00. Антифриз для систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння і теплообмінних апаратів. К.П. Халявко. Опубліковано 15.04.2003. 2. Патент Российской Федерации № 2470059, кл. C09K5/20, C23F 11/08. Охлаждающая жидкость для двигателей внутреннего сгорания. O.K. Безюков, В.А. Жуков. Опубликовано 20.12.2012. 3. О.В. Карпенко, В.А. Волошинец, А.П. Грабаровская, И.В Семенюк, А.Я. Карпенко. Коллоидно-химические характеристики продуктов биосинтеза штамма Pseudomonas SP. PS-17 //Вопросы химии и химической технологи. - 2012. - №2. -С.30-34. 4. Н.А. Хлоп'як. Токсиколого-гігієнічна і екологічна оцінки комплексного екологічного сорбенту глауконітоліту, модифікованого поверхнево-активним комплексом "Поліком" біореагенту культури Pseudomonas species-17 (БіоПАР Р8-17)//Довкілля та здоров'я: науковий журнал з проблем медичної екології, гігієни, охорони здоров'я та екологічної безпеки. 2011. - № 3. - С 48-52. 5. ASTM Standard G102. Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements.-1999.-7 p. 6. F. Mansfeld. Electrochemical Methods of Corrosion Testing. In: Corrosion: Fundamentals, Testing, and Protection, V.I ЗА, ASM Handbook, ASM International, 2003/ P.446-462. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Охолоджувальна рідина для систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння автомобілів, сільськогосподарських машин, спеціальної техніки, а також радіоелектронної апаратури, що включає дистильовану воду, етиленгліколь, поліакриламід, полівініловий спирт, поверхневоактивну речовину, яка відрізняється тим, що як поверхнево-активну речовину застосовують продукт біосинтезу бактеріального штаму Pseudomonas sp. PS-17 (рамноліпідний біокомплекс), який одночасно виконує функції інгібітора корозії металу, за такого співвідношення компонентів, мас. %: етиленгліколь 50 поліакрилоамід 0,075 полівініловий спирт 0,075 рамноліпідний біокомплекс дистильована вода 0,06-0,12 решта. 2 UA 105463 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3